鄭運歡 江秀娜 曾寶珰 洪生標(biāo) 湯 楷 蘇鎮(zhèn)祥 林天友 陳春來
(汕頭市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,廣東汕頭 515021)
姜荷花(Curcuma alismatifolia)是姜科姜黃屬多年生熱帶球根草本植物,對溫度、濕度等生長環(huán)境要求頗高,廣泛栽培于世界熱帶地區(qū)[1]。姜荷花苞片酷似荷花,且為姜科,故稱姜荷花。其原產(chǎn)熱帶,花朵形似郁金香,因而被稱為“熱帶郁金香”[2]。姜荷花花型獨特,花序穗狀,上部不育苞片為闊卵形,下部苞片為蜂窩狀(一般內(nèi)含4朵紫白色小花),花色鮮艷,有紫色、紅色、綠色、白色、黃色等顏色[3]。姜荷花鮮切花花枝長度可達60 cm或更長,瓶插壽命可達15 d或更長,花期長(6—10月),盆栽時花序觀賞期長達40 d,是優(yōu)良的觀花植物,花期正值夏季切花種類、產(chǎn)量均較少的時期,可以彌補夏季鮮切花的空白,可應(yīng)用于切花、盆花、花壇、花境和花海造景等[4]。利用姜荷花幼嫩花序進行組織培養(yǎng),誘導(dǎo)其中的幼嫩花蕾逆轉(zhuǎn)為葉芽(即誘導(dǎo)成功),經(jīng)過增殖形成叢生芽團,從而快速獲得大量優(yōu)質(zhì)整齊的克隆種苗,縮短優(yōu)良品種的繁育年限,加快育種速度。探索工廠化育苗方法,可為姜荷花優(yōu)良品種快速繁育和市場推廣提供更多的可行途徑。
供試姜荷花品種11個,分別為綠巧克力、繁星、黎明、藍娜雪、白雪公主、佳麗、紫嫣、至尊、紅韻、桃子、玉如意等,共有綠色、白色、紫色、紅色、黃色、粉色等6個色系。選取健壯的姜荷花開花植株,剪取幼嫩花序(約15 cm長,花蕾未露出苞片)(圖1),去除花蕾外部的苞片,用流動自來水沖洗20 min。
幼嫩花序在超凈工作臺上用75%乙醇浸泡30 s后,浸泡在1%NaClO溶液(每100 mL消毒液中加1~2滴吐溫20)中消毒殺菌,其間持續(xù)振蕩或搖晃,使幼嫩花序與消毒液充分接觸,然后用無菌水沖洗5~6次,將幼嫩花蕾完整分切出來,置于滅菌濾紙上吸干表面水分。
1.2.1 不同消毒滅菌時間對姜荷花幼嫩花序誘導(dǎo)的影響。設(shè)置3個消毒時間,分別為12、14、16 min。幼嫩花序經(jīng)過消毒殺菌,黑暗培養(yǎng)35 d。之后調(diào)查和統(tǒng)計姜荷花幼嫩花序誘導(dǎo)情況。
1.2.2 休眠芽誘導(dǎo)培養(yǎng)。設(shè)4種花蕾誘導(dǎo)培養(yǎng)基,分別為 B2D1(1/2MS+2 mg/L 6-BA+1 mg/L 2,4-D)、B3D1(1/2MS+3 mg/L 6-BA+1 mg/L 2,4-D)、B2N1(1/2MS+2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA)、B3N1(1/2MS+3 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA)。培養(yǎng)基中添加蔗糖25 g/L、瓊脂5.5 g/L,培養(yǎng)基pH值為5.5~5.8。使用口徑為6 cm的廣口玻璃瓶,每瓶倒入花蕾誘導(dǎo)培養(yǎng)基30 mL,在103.4 kPa、121℃條件下高壓濕熱滅菌20~30 min,冷凝干燥后接入經(jīng)過消毒殺菌處理的單個花蕾,在溫度(27±2)℃下黑暗培養(yǎng) 35 d,統(tǒng)計污染率、死亡率和花蕾誘導(dǎo)率。
1.2.3 繼代增殖培養(yǎng)。設(shè)3種繼代增殖培養(yǎng)基(以1/2MS為基本培養(yǎng)基,設(shè)置6-BA 3、5、7 mg/L濃度梯度),培養(yǎng)基中添加蔗糖25 g/L、瓊脂5.5 g/L,pH值為5.5~5.8。使用口徑6 cm廣口玻璃瓶,每瓶倒入繼代增殖培養(yǎng)基30 mL,經(jīng)高壓濕熱滅菌(條件同上)、冷凝干燥后接入已處于萌發(fā)生長狀態(tài)的單個嫩芽,置于溫度(27±2)℃、光照強度 2 500 lx、光照時間 8 h/d[5]的環(huán)境下培養(yǎng)30 d,統(tǒng)計嫩芽增殖率和增殖倍數(shù)。
1.2.4 生根壯苗培養(yǎng)。設(shè)置2種壯苗生根培養(yǎng)基,分別為 JG-1[水溶肥(7-6-19)3 g/L+蛋白胨 2 g/L+活性炭0.8 g/L+香蕉泥 15 g/L+土豆泥 50 g/L]、JG-2[水溶肥(7-6-19)3 g/L+水溶肥(20-20-20)0.5 g/L+蛋白胨2 g/L+活性炭0.8 g/L+土豆泥50 g/L]。將姜荷花幼嫩單芽(高約4~6 cm,有2~3葉)分別接入 JG-1、JG-2培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基中添加蔗糖20 g/L、瓊脂5.5 g/L,pH值為5.5~5.8,使用口徑為6 cm廣口玻璃瓶,每瓶倒入壯苗生根培養(yǎng)基30 mL,高壓濕熱滅菌、冷凝干燥后接入已有根點長出的單株幼苗,置于溫度(28±2)℃、光照強度 3 200 lx、光照時間 10 h/d 的環(huán)境下培養(yǎng)15 d,統(tǒng)計生根數(shù)和生葉數(shù)。
1.2.5 煉苗和移栽。將經(jīng)過壯苗生根培養(yǎng)的健康幼苗(帶玻璃瓶)放入煉苗棚進行煉苗培養(yǎng)(光照強度低于7 000 lx)30 d后,選取高約7~8 cm、莖基直徑約3 mm、有5條或以上根的小苗脫瓶洗凈,在四環(huán)素4 000倍液或精甲殺菌懸浮劑800~1 000倍液中浸泡5 min后晾干,栽入口徑為5 cm的塑料杯中,塑料杯中栽培基質(zhì)為細沙∶泥炭土=1∶1。露地栽培14 d后,根系長滿塑料杯,可脫去塑料杯下地栽培。
由表1可知,姜荷花幼嫩花序誘導(dǎo)后,部分污染,部分花蕾逆轉(zhuǎn)萌發(fā),部分死亡。1%NaClO溶液消毒12 min時間較短,姜荷花幼嫩花序污染率較高;消毒滅菌14 min,花蕾誘導(dǎo)效果最佳;消毒滅菌16 min,時間較長,花蕾死亡率較高??梢?,外植體消毒殺菌時間對花蕾誘導(dǎo)率有著較大的影響。
表1 不同消毒滅菌時間對姜荷花幼嫩花序誘導(dǎo)的影響
由表2可知,不同培養(yǎng)基上的姜荷花花蕾誘導(dǎo)率各不相同,B3N1培養(yǎng)基的姜荷花花蕾誘導(dǎo)率較高,可達到90%。因此,B3N1培養(yǎng)基較其他培養(yǎng)基更加適合花蕾的誘導(dǎo)。
幼嫩單芽接入添加不同濃度6-BA的培養(yǎng)基培養(yǎng)30 d后,增殖數(shù)量和程度各不相同(圖2)。由表3可知,添加5 mg/L 6-BA培養(yǎng)基上的單芽增殖(以增殖的單芽個數(shù)計)數(shù)量較多,增殖率較高,增殖倍數(shù)(以單芽增殖芽數(shù)計)也較大,形態(tài)更加完整,較為合適。因此,添加5 mg/L 6-BA更加適合姜荷花幼嫩單芽的繼代增殖培養(yǎng)。
表3 姜荷花單芽增殖情況
由表4和圖3可知,JG-1培養(yǎng)基上的幼苗生根數(shù)和生葉數(shù)較多,形態(tài)完整,根粗壯,葉翠綠。該培養(yǎng)基較適合本文中多數(shù)姜荷花品種的生根壯苗培養(yǎng),可為幼苗出瓶定植、成活和管理奠定基礎(chǔ)。
表4 姜荷花幼苗生根生葉情況
本研究比較不同消毒滅菌時間、不同誘導(dǎo)培養(yǎng)基、不同添加物對姜荷花組培擴繁的影響,篩選出較為適合姜荷花優(yōu)良種苗快速繁育的培養(yǎng)基和添加物,最短在95 d內(nèi)成功克隆出姜荷花優(yōu)良品種幼苗。不同品種取自不同的栽培環(huán)境,成功克隆所需的時間不同,對試驗結(jié)果有影響,本文不再詳述。每株健康瓶苗于當(dāng)年4月下地種植,11月可以采收鮮花2~4枝,冬季葉落后采收種球1~3個[6-8]。本研究初步探索了姜荷花工廠化快速育苗的方法,為姜荷花優(yōu)良新品種的保存和快速繁育提供了可行途徑。